JPWO2008041327A1 - Total heat exchange element and total heat exchanger - Google Patents
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Abstract
積層した第1、第2の層状空気流路4、5間を仕切る部材であって水溶性吸湿剤を添加した仕切部材1、1と、前記第1、第2の層状空気流路4、5を形成し、前記仕切部材1、1間の間隔を保持する間隔保持部材2、2と、前記仕切部材1、1と間隔保持部材2、2とを接着する接着剤3と、を備える全熱交換素子10において、前記接着剤3が、水溶性吸湿剤を含浸した水溶媒系接着剤であることを特徴とする。また、前記仕切部材1、1及び間隔保持部材2、2が、水分とその溶質を吸収する吸液性素材により形成されている。The partition members 1 and 1 to which the first and second laminar air flow paths 4 and 5 are laminated and which are added with a water-soluble hygroscopic agent, and the first and second laminar air flow paths 4 and 5. And a gap holding member 2, 2 that holds the gap between the partition members 1, 1, and an adhesive 3 that bonds the partition member 1, 1 and the gap holding member 2, 2. The exchange element 10 is characterized in that the adhesive 3 is a water solvent type adhesive impregnated with a water-soluble moisture absorbent. The partition members 1 and 1 and the spacing members 2 and 2 are formed of a liquid-absorbing material that absorbs moisture and its solute.
Description
本発明は、空気調和機や換気装置等に備えられ、温度及び湿度の異なる二つの空気間で潜熱及び顕熱の全熱交換を行う全熱交換素子及び全熱交換器に関するものである。 The present invention relates to a total heat exchange element and a total heat exchanger that are provided in an air conditioner, a ventilator, or the like and perform total heat exchange of latent heat and sensible heat between two airs having different temperatures and humidity.
従来、図1に示すような、第1の層状空気流路4と、第1の層状空気流路4に積層され第1の層状空気流路4と直交する第2の層状空気流路5と、第1、第2の空気流路4、5間を仕切る仕切部材1と、第1、第2の空気流路を形成し、仕切部材1、1間の間隔を保持する間隔保持部材2と、仕切部材1と間隔保持部材2とを接着する接着剤3と、を備え、第1の層状空気流路4を流れる第1の空気6と、第2の空気流路5を流れる第2の空気7との間で仕切部材1を媒体として潜熱及び顕熱を交換する全熱交換素子10がある。
Conventionally, as shown in FIG. 1, a first
仕切部材1は、第1、第2の空気6、7間で潜熱及び顕熱を交換する媒体となるので、仕切部材1の伝熱性能及び透湿性能は、顕熱及び潜熱の交換効率に大きな影響を及ぼす。また、間隔保持部材2の素材としては、コストの面から、通常、セルロース繊維(パルプ)を素材とする紙が用いられている。
Since the
仕切部材1には、透湿性を付与するため、通常、吸湿剤(透湿剤)が添加されている。吸湿剤としては、水溶性吸湿剤である、塩化リチウム、塩化カルシウム等で代表されるアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩が用いられている。また、非水溶性吸湿剤としては、シリカゲル、強酸・強塩基性のイオン交換樹脂等の粉体状の吸湿剤が用いられている(例えば、特許文献1、2、3参照)。
In order to impart moisture permeability to the
また、全熱交換素子10には、特に、第1、第2の空気6、7間でのCO2等の気体の透過量を少なくすることが要求されるため、仕切部材1には、前述の透湿(吸湿)性能のほか、高い気体遮蔽性も要求される。Further, since the total
気体遮蔽性を高めた仕切部材用素材として、パルプ繊維を細かく叩解したもの(例えば、特許文献4参照)、ミクロフィブリル化セルロースを充填剤として添加して抄紙したもの(例えば、特許文献5参照)、ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂を仕切部材(紙)表面に塗布して孔を塞いだもの(例えば、特許文献6参照)等が提案されている。 As a partition member material with improved gas shielding properties, finely beaten pulp fibers (for example, see Patent Document 4), paper made by adding microfibrillated cellulose as a filler (for example, see Patent Document 5) In addition, a material in which a water-soluble resin such as polyvinyl alcohol is applied to the surface of a partition member (paper) to close the hole (for example, see Patent Document 6) has been proposed.
また、全熱交換素子10端部の仕切部材1と間隔保持部材2との接着部において、接着剤の塗布が不十分で両シート間に隙間が存在するような場合、隙間から空気が漏れ、他の流路の空気と混合してCO2等も漏れてしまうので、隙間が生じないようにすることも要求される。また、仕切部材1及び間隔保持部材2には、火災安全性の確保のため、難燃剤等が添加されることもある。In addition, in the adhesive portion between the
仕切部材1と間隔保持部材2の接着に用いる接着剤には、主に、水溶媒系接着剤が用いられている。この理由は、有機溶媒系接着剤を用いると、接着剤に残留した有機溶媒自体の放散や、放散に伴なう臭気等が発生し、空気調和機用の全熱交換素子として好ましくないこと、また、全熱交換素子10の生産設備に、有機溶媒回収のための装置等の複雑かつ高価な補機が必要になり、コストアップを招くことである。
As the adhesive used for bonding the
しかしながら、仕切部材1に水溶性吸湿剤を添加した全熱交換素子10は、その仕切部材1単体の透湿性能の測定結果から予想される湿度交換効率に比べ、全熱交換素子10として製作された後に測定された実際の湿度交換効率が低くなってしまう。この現象は、樹脂シート等で製作された仕切部材では起こらず、水溶性吸湿剤を添加したセルロース繊維を素材とする紙製の仕切部材1を用いたときの固有の現象である。
However, the total
この現象の原因を考察すると、実際の湿度交換効率の低下の原因として、次のようなメカニズムが考えられる。すなわち、仕切部材1や間隔保持部材2が吸液性(本明細書においては、「吸液性」とは、水分子のみを選択的に吸収するものと区別するため、水分子と共に、水分子間に溶け込んでいる溶質を同時に吸収する性質のことをいう。物質が吸水する場合には、例えば、官能基等により化学的に水分子のみが選択され物質表面に吸着されてから内部へ取り込まれる場合、多孔質の物質の毛細管現象による吸水のように溶質ごと物理的に吸水していく場合、また、アクリル酸ナトリウム共重合体等の一部の高吸水性樹脂のように溶け込んでいる溶質ごと水溶液を吸収する場合、等があるが、本明細書においては、毛細管現象による吸水や水溶液の吸水を「吸液」というものとする。)のある素材で製作され、かつ、吸湿剤が水溶性吸湿剤である場合、水溶媒系接着剤を塗布して仕切部材1と間隔保持部材2とを張り合わせるとき、水溶媒系接着剤の水分を被接着部材である仕切部材1と間隔保持部材2が吸収しながら接着が進行していく。
Considering the cause of this phenomenon, the following mechanism can be considered as the cause of the actual decrease in humidity exchange efficiency. That is, the
このとき、仕切部材1に添加されていた水溶性吸湿剤が水溶媒系接着剤の水分に触れて溶解し、同時に水分中で拡散し、仕切部材1から水溶媒系接着剤や間隔保持部材2の水分が浸透している部分へ流失してしまう。この流失により、仕切部材1内の水溶性吸湿剤の量が減少し、仕切部材1単体の湿度交換効率よりも実際の全熱交換素子10の湿度交換効率が低下する。
At this time, the water-soluble hygroscopic agent added to the
湿度交換効率は、水溶性吸湿剤の添加による透湿性能向上効果が特に大きい低湿度環境下において大きく影響を受け、低湿度環境下で湿度交換効率の低下が著しい。結果として、湿度交換効率や全熱交換効率の低下だけではなく、高湿度環境下と低湿度環境下における湿度交換効率及び全熱交換効率に差が生じてしまう。このことは、全熱交換器の全熱交換効率が空気の環境条件によって変化してしまうことを示しており、全熱交換器のユーザーにとって、年間の回収熱量計算や、それに伴なう省エネルギー量試算等の際に、計算が難しくなって好ましくない。 Humidity exchange efficiency is greatly influenced in a low humidity environment where the effect of improving the moisture permeability by adding a water-soluble hygroscopic agent is particularly large, and the humidity exchange efficiency is significantly reduced in a low humidity environment. As a result, not only the humidity exchange efficiency and the total heat exchange efficiency are lowered, but also the humidity exchange efficiency and the total heat exchange efficiency are different in a high humidity environment and a low humidity environment. This indicates that the total heat exchange efficiency of the total heat exchanger varies depending on the environmental conditions of the air. For the total heat exchanger user, the annual heat recovery calculation and the energy savings associated with it are calculated. In the case of trial calculation etc., calculation becomes difficult and is not preferable.
上記の現象が実際に起こっていることを確認するため、水溶性吸湿材としての塩化リチウムを添加した仕切部材1と、難燃剤としてスルファミン酸グアニジンを添加した間隔保持部材2とを、水溶媒系接着剤としての酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤により接着し、蛍光X線分析により、接着部断面の塩化物イオンの分布状態を観察した。
In order to confirm that the above phenomenon actually occurs, a
図2及び図3に観察結果を示す。図中の発光点が水溶性吸湿剤の分布する部位であるが、仕切部材内だけでなく、間隔保持部材の隅々まで水溶性吸湿剤が分布している。従って、上記のような現象が実際に起こっており、それが原因で湿度交換効率が低下していると考えられる。 The observation results are shown in FIGS. The light emitting points in the figure are the parts where the water-soluble hygroscopic agent is distributed, but the water-soluble hygroscopic agent is distributed not only in the partition member but also every corner of the spacing member. Therefore, the phenomenon as described above actually occurs, and it is considered that the humidity exchange efficiency is lowered due to this phenomenon.
この現象の対策として、当初、予め仕切部材1に、水溶性吸湿剤の流失量分を増加して添加することにより性能低下を防止しようと試みた。しかしながら、仕切部材1に添加できる水溶性吸湿剤の量には限界があり、性能向上のため既に可能な限り水溶性吸湿剤を添加しているので、流失量分を増加することは難しい。
As a countermeasure against this phenomenon, an attempt was first made to prevent performance degradation by adding to the
また、仕切部材1に多量の水溶性吸湿剤を添加すると、仕切部材1の強度を低下させることになり、全熱交換素子10の製作途中で仕切部材1が吸湿、軟化し、製作途中の取扱い性が非常に悪化し、全熱交換素子10を製作することができなくなる場合もあった。
Moreover, if a large amount of water-soluble moisture absorbent is added to the
仕切部材1に添加する吸湿剤として非水溶性吸湿剤を用いることも考えられるが、非水溶性吸湿剤は、水溶性吸湿剤に比べて仕切部材1への添加加工がし難く、加工コストが上がるという問題がある。また、仕切部材1と間隔保持部材2との接着に、水溶性吸湿剤が溶解しない有機溶媒系接着剤を用いると、前述のように揮発性有機化合物(VOC)や臭気、生産設備上の問題が発生する。
Although it is conceivable to use a water-insoluble moisture absorbent as the moisture absorbent to be added to the
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、有機溶剤や臭気を放散せず、生産設備が小規模で済み、素子製作途中における仕切部材からの水溶性吸湿剤の流失の少ない全熱交換素子及び全熱交換器を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, does not dissipate organic solvents and odors, requires only a small amount of production equipment, and has a total heat with little loss of water-soluble hygroscopic agent from the partition member during the production of the element. The object is to obtain an exchange element and a total heat exchanger.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、積層した第1、第2の層状空気流路間を仕切る部材であって水溶性吸湿剤が添加された仕切部材と、前記第1、第2の層状空気流路を形成し、前記仕切部材間の間隔を保持する間隔保持部材と、前記仕切部材と間隔保持部材とを接着する接着剤と、を備える全熱交換素子において、前記接着剤が、水溶性吸湿剤を含浸させた水溶媒系接着剤であることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention is a member for partitioning the laminated first and second layered air flow paths to which a water-soluble moisture absorbent is added, In a total heat exchange element that includes first and second laminar air flow paths, an interval holding member that holds an interval between the partition members, and an adhesive that adheres the partition member and the interval holding member. The adhesive is a water solvent type adhesive impregnated with a water-soluble hygroscopic agent.
本発明にかかる全熱交換素子は、製作過程で仕切部材に水溶媒系接着剤が接着したとき、仕切部材から水溶媒系接着剤へ水溶性吸湿剤が流失するが、水溶媒系接着剤に水溶性吸湿剤が含浸されているので、水溶媒系接着剤から仕切部材へ水溶性吸湿剤が逆浸透され、仕切部材からの水溶性吸湿剤の流失を相殺し、全熱交換素子の吸湿性能が低下することはない。 In the total heat exchange element according to the present invention, when the aqueous solvent adhesive is adhered to the partition member in the manufacturing process, the water-soluble moisture absorbent flows away from the partition member to the aqueous solvent adhesive. Since it is impregnated with a water-soluble moisture absorbent, the water-soluble moisture absorbent reversely permeates from the aqueous solvent-based adhesive to the partition member, offsetting the water-soluble moisture absorbent flowing from the partition member, and the moisture absorption performance of the total heat exchange element Will not drop.
また、水溶媒系接着剤に水溶性吸湿剤を含浸させてあり、仕切部材と間隔保持部材との接着部(接着剤)が透湿性(吸湿性)を有するので、仕切部材の湿度交換面積が増加したと同じことになり、湿度交換効率や全熱交換効率が向上する。 Moreover, since the water-solvent adhesive is impregnated with a water-soluble moisture absorbent, and the adhesive portion (adhesive) between the partition member and the spacing member has moisture permeability (hygroscopicity), the humidity exchange area of the partition member is It becomes the same as increasing, and humidity exchange efficiency and total heat exchange efficiency improve.
さらに、接着剤自体が透湿性を有するので、接着剤の塗布量を増やしても全熱交換素子の透湿性能が低下することはなく、接着剤の塗布量を増やすことにより、仕切部材と間隔保持部材の接着信頼性が向上し、素子自体の耐久性が向上し、また、接着部の隙間が塞がれ、CO2透過量が低減する。Furthermore, since the adhesive itself has moisture permeability, even if the application amount of the adhesive is increased, the moisture transmission performance of the total heat exchange element is not deteriorated. The adhesion reliability of the holding member is improved, the durability of the element itself is improved, the gap between the adhesion portions is closed, and the CO 2 permeation amount is reduced.
1,21 仕切部材
2 間隔保持部材
3,23 接着剤(接着部)
4 第1の層状空気流路
5 第2の層状空気流路
6 第1の空気
7 第2の空気
10,20 全熱交換素子
10a 単位構造部材
100 全熱交換器1,21
4 1st layered
以下に、本発明にかかる全熱交換素子及び全熱交換器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a total heat exchange element and a total heat exchanger according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明の全熱交換素子の構造を示す斜視図である。図1に示すように、全熱交換素子10は、第1の層状空気流路4、4と、第1の層状空気流路4、4間に積層され、該第1の層状空気流路4、4と直交する第2の層状空気流路5、5と、第1、第2の空気流路4、5間を仕切るシート状の仕切部材1と、第1、第2の空気流路を形成し、仕切部材1、1間の間隔を保持するコルゲートシート状の間隔保持部材2と、仕切部材1と間隔保持部材2とを接着する接着剤3と、を備え、第1の層状空気流路4を流れる第1の空気6と、第2の空気流路5を流れる第2の空気7との間で仕切部材1を媒体として潜熱及び顕熱を交換する。実施の形態では、間隔保持部材2をコルゲートシート状としたが、間隔保持部材2は、仕切部材1、1間を所定の間隔に保持できるものであれば、例えば、矩形波状や三角波状に折り曲げたシートや、複数枚の板片等であってもよい。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of the total heat exchange element of the present invention. As shown in FIG. 1, the total
図4は、実施の形態1の仕切部材1と間隔保持部材2の接着部の拡大断面図である。仕切部材1は、セルロース繊維(パルプ)を叩解加工して、200秒/100cc以上の透気度が確保されるようにした、秤量約20g/m2の多孔質・吸液性素材としての特殊加工紙に、吸湿剤として水溶性で潮解性のある塩化リチウムを約4g/m2添加したものである。仕切部材1を、多孔質・吸液性素材としての不織布としてもよい。また、仕切部材1に難燃剤を添加しておいてもよい。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the bonding portion between the
間隔保持部材2は、坪量約40g/m2の多孔質・吸液性素材としての白色の片艶上質紙である。仕切部材1及び間隔保持部材2としては、接着時に接着剤中の水分とその水分中に含浸させた吸湿剤を共に吸収することができる吸液性のある素材であれば、難燃剤を添加した難燃紙を用いてもよい。また、間隔保持部材2に上記の水溶性吸湿剤を予め添加しておいてもよい。The spacing
仕切部材1及び間隔保持部材2の素材としては、部材内へ吸収した水溶液を広く拡散できるものが好ましい。例えば、非吸液性の素材と吸液性の素材とを張り合わせた片面のみが吸液性を有する素材であっても、両面が吸液性を有する素材であってもよいが、両面が吸液性を有するほうが、速やかな吸液と部材内部への拡散が行なわれるので、好ましい。素材として難燃紙を用いる場合、部材中で吸湿剤と難燃剤が接触するので、添加する吸湿剤と難燃剤とが反応し、それぞれの機能が低下してしまうようなことがないことを確認する必要がある。
As a raw material of the
仕切部材1と間隔保持部材2とを接着する接着剤には、水を主溶媒とする水溶媒系接着剤としての酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤(固形分40%)を用いた。
A vinyl acetate resin emulsion adhesive (solid content: 40%) as a water-solvent adhesive using water as a main solvent was used as an adhesive for bonding the
本発明においては、水溶媒系接着剤に予め水溶性吸湿剤を含浸させておく。水溶媒系接着剤に予め含浸させる水溶性吸湿剤としては、アルカリ金属塩である塩化リチウムのほかに、アルカリ土類金属塩である塩化カルシウム、尿素、海草等から生成されるアルギン酸、アルギン酸塩、カラギーナン等の増粘多糖類、等があるが、実施の形態1では、仕切部材1に添加した水溶性吸湿剤と同一の吸湿剤である塩化リチウムを用いた。
In the present invention, a water-soluble adhesive is impregnated in advance with a water-soluble adhesive. As a water-soluble hygroscopic agent that is pre-impregnated into an aqueous solvent-based adhesive, in addition to lithium chloride, which is an alkali metal salt, alginic acid, alginates, which are produced from alkaline earth metal salts, such as calcium chloride, urea, seaweed, Although there are thickening polysaccharides such as carrageenan, in
仕切部材1へ添加した水溶性吸湿剤と、水溶媒系接着剤に含浸させた水溶性吸湿剤とを同一のものとした場合には、仕切部材1に水溶媒系接着剤が接着すると、互いに同一の水溶性吸湿剤を溶解した水溶液になる。さらに、接着剤に水溶性吸湿剤を含浸させているため、それら水溶液の濃度差が小さく、その効果によって仕切部材1からの水溶性吸湿剤の流失を防ぐことができる。その結果、流失現象によって失われていた透湿性が回復され、湿度交換効率及び全熱交換効率を向上させ、高湿度環境下と低湿度環境下における両効率の差を小さくすることができる。
When the water-soluble hygroscopic agent added to the
酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤への添加は、塩化リチウムが水溶性であるので、酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤へ塩化リチウムを直接投入して溶解するまでよく攪拌することにより行なった。 The addition to the vinyl acetate resin emulsion adhesive was carried out by adding lithium chloride directly to the vinyl acetate resin emulsion adhesive and stirring well until it was dissolved because lithium chloride is water-soluble.
接着剤としては、他の樹脂系(酢酸ビニル系、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体系、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)系、アクリル−酢酸ビニル系等)のエマルジョン分散型接着剤を用いても、ポリビニルアルコール(PVA)やポリアクリル酸(PAA)等の水溶性高分子樹脂を用いてもよい。 As the adhesive, other resin-based emulsion dispersion type adhesives (vinyl acetate, vinyl acetate-acrylate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), acrylic-vinyl acetate, etc.) are used. Alternatively, a water-soluble polymer resin such as polyvinyl alcohol (PVA) or polyacrylic acid (PAA) may be used.
ただし、水溶液の溶媒、即ち接着剤成分が、塩化リチウムを添加すると凝析(塩析)して沈殿物が生じる場合がある。沈殿物が生じると、接着剤の塗布の障害となり、吸湿作用が期待通り発現されない可能性がある。また、接着剤自体が吸湿し、接着剤樹脂と水とが常時接触することになるので、例えば、接着が完了した時点で架橋反応が起こる接着剤や、水による再乳化が少ない耐水性を有するグレードのエマルジョン接着剤を使用するのがよい。 However, when the solvent of the aqueous solution, that is, the adhesive component, is added with lithium chloride, it may coagulate (salt out) to produce a precipitate. If the precipitate is formed, it may hinder the application of the adhesive, and the hygroscopic action may not be exhibited as expected. In addition, since the adhesive itself absorbs moisture and the adhesive resin and water are always in contact with each other, for example, an adhesive that undergoes a cross-linking reaction at the time of completion of adhesion, or water resistance that is less likely to be re-emulsified with water. Grade emulsion adhesives should be used.
また、高分子樹脂の場合も、接着完了後に耐水性を有する架橋反応が起こるようにするか、又は、できるだけ分子量を大きなものにして水への再溶解を防ぐようにする。さらに、塩化リチウムを接着剤へ直接溶解させると、塩化リチウムの溶解熱により接着剤の温度が高くなることがあるので、樹脂接着剤の高温安定性に不安がある場合には、接着剤を冷却しながら塩化リチウムを少しずつ溶解する。また、先に塩化リチウムの粉末を水に溶解して飽和溶液とし、飽和溶液の温度を低下させてから接着剤と混合してもよい。 Also in the case of a polymer resin, a crosslinking reaction having water resistance occurs after completion of adhesion, or the molecular weight is made as large as possible to prevent re-dissolution in water. Furthermore, if lithium chloride is dissolved directly in the adhesive, the adhesive temperature may increase due to the heat of lithium chloride dissolution. If there is a concern about the high temperature stability of the resin adhesive, the adhesive should be cooled. While dissolving lithium chloride little by little. Alternatively, lithium chloride powder may be dissolved in water to form a saturated solution, and the temperature of the saturated solution may be lowered before mixing with the adhesive.
仕切部材1と間隔保持部材2とを、上記の水溶媒系接着剤3を用いて接着し、全熱交換素子10を製作する。全熱交換素子10の製作は、まず、片段のダンボール等を加工するコルゲート加工機により、図5に示すような仕切部材1枚と間隔保持部材1枚の単位構造部材10aを製作し、単位構造部材10aの間隔保持部材2の稜部にロールコーターを用いて水溶媒系接着剤3を塗布した後、次の単位構造部材10aを90°回転させて重ねて接着し、その上に、次の単位構造部材10aを重ねて接着するようにして、図1に示すような全熱交換素子10を製作する。
The
実施の形態2.
図6は、実施の形態2の仕切部材21と間隔保持部材2の接着部の拡大断面図である。仕切部材21は、200秒/100cc以上の透気度が確保されるようにした秤量約20g/m2の特殊加工紙を、水溶性吸湿剤を添加せずにそのまま用いている。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of an adhesive portion between the
間隔保持部材2は、実施の形態1と同一の、坪量約40g/m2の白色の片艶上質紙である。接着剤23は、酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤に塩化リチウムを含浸させたものである。その際、含浸させる塩化リチウムの量が、実施の形態1の仕切部材1に添加した塩化リチウムの量と実施の形態1の接着剤3に含浸させた塩化リチウムの量の合計量となるように添加量を調節した。全熱交換素子20に用いる部材(素材)、添加剤(薬剤)、組立方法その他は、実施の形態1と同様に種々変更することができる。The spacing
水溶媒系接着剤23から仕切部材21への水溶性吸湿剤の逆浸透効果を利用して、仕切部材21に水溶性吸湿剤を予め添加せずに、仕切部材21の分まで水溶性吸湿剤を含浸させた水溶媒系接着剤を仕切部材21に塗布し、間隔保持部材2を接着して全熱交換素子20を製作すれば、仕切部材21に予め水溶性吸湿剤を添加したときと同じ吸湿性能を有する全熱交換素子20を製作することができる。このようにすれば、仕切部材21に水溶性吸湿剤を添加する工程を省略することができる。それ故、仕切部材21が組立途中に軟化してしまうような作業性の悪化を防止し、全熱交換素子の生産効率を向上させることができる。
By utilizing the reverse osmosis effect of the water-soluble moisture absorbent from the water-
なお、水溶性吸湿剤以外の薬剤、例えば、難燃剤等も、水溶性であって、かつ、水溶性吸湿剤や水溶媒系接着剤との反応性が無ければ、水溶性吸湿剤とともに水溶媒系接着剤に含浸させておき、仕切部材21及び間隔保持部材2に拡散させることができる。このようにすれば、仕切部材21や間隔保持部材2に難燃剤を添加する工程が不要となる。このように、水溶性吸湿剤以外でも、仕切部材21や間隔保持部材2へ含浸させて何らかの効果を得ることを目的とする水溶性の薬剤を、水溶媒系接着剤へ含浸させて全熱交換素子20を製作すれば、大幅な省力化を行なうことができる。
It should be noted that a drug other than the water-soluble hygroscopic agent, such as a flame retardant, is also water-soluble and has no reactivity with the water-soluble hygroscopic agent or the water-based adhesive. It can be impregnated with a system adhesive and diffused into the
〔全熱交換器〕
図7は、本発明の全熱交換素子10、20を組込んだ全熱交換器100の天板101aを取外した斜視図である。本発明の全熱交換器100は、取外し可能な天板101aを備える直方体状の筐体101内に収容されている。筐体101の対向する側面の一方には、室内側の吸込口104及び吹出口106が設けられ、他方には、室外側の吸込口105及び吹出口107が設けられている。吸込口104と吹出口107との間、吸込口105と吹出口106との間は、それぞれ、筐体101内に着脱可能に収容される排気流路108、給気流路109により連通される。[Total heat exchanger]
FIG. 7 is a perspective view in which the
排気流路108内には、羽根車121、電動機126及びケーシング211から成る送風機110が設置され、室内の空気を吹出口107から室外に排気する。給気流路109内には、羽根車121、電動機126及びケーシング211から成る送風機111が設置され、室外の空気を吹出口106から室内に給気する。
A
本発明の全熱交換素子10、20は、筐体101の他の側面に設けられた挿入口115から挿入され、第1の層状空気路4(図1参照)を排気流路108に連通させ、第2の層状空気路5(図1参照)を吸気流路109に連通させるように、排気流路108及び給気流路109の中間部に設置される。全熱交換素子10、20の挿入後に、挿入口115を、蓋115aにより塞ぐ。
The total
それぞれの送風機110、111を運転すると、室内空気は、図示しないダクトを介して室内側の吸込口104から矢印Aのように吸込まれ、排気流路108及び全熱交換素子10、20の第1の層状空気路4を矢印Bのように通り、排気用の送風機110により室外側の吹出口107から矢印Cのように室外へ排気される。
When each of the
また、図示しないダクトを介して室外側の吸込口105から矢印Dのように吸込まれ、給気通路109及び全熱交換素子10、20の第2の層状空気路5を矢印Eのように通り、給気用の送風機111により室内側の吹出口106から矢印Fのよう吹出され、図示しないダクトを介して室内に給気される。このとき、全熱交換素子10、20では、排気流B(第1の空気6;図1、図7参照)と給気流E(第2の空気7;図1、図7参照)との間で仕切部材1を介して全熱交換が行なわれ、排気熱を回収して冷暖房負荷を軽減する。
Further, the air is sucked from the
〔従来例〕
実施の形態1と同一の仕切部材1及び間隔保持部材2を用い、水溶媒系接着剤として酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤に適当量の水を混合したものを用いた。組立方法その他は、実施例1と同一の条件で全熱交換素子を製作した。水溶媒系接着剤の塗布量は、塗布する水溶媒系接着剤の固形分量が実施の形態1と同程度になるように調整した。[Conventional example]
The
〔比較例〕
水溶媒系接着剤により仕切部材1に添加した水溶性吸湿剤が流失することを確認するため、実施の形態1と同一の仕切部材1を用い、間隔保持部材2として、吸水性の少ない樹脂(PET樹脂)により、実施の形態1と同様の形状の間隔保持部材を製作した。接着剤は、水溶媒系の感圧型接着剤を用いた。[Comparative example]
In order to confirm that the water-soluble hygroscopic agent added to the
PET樹脂製間隔保持部材の稜部へ感圧型接着剤を塗布し、十分乾燥させて添加されている水分が蒸発した後に、仕切部材1を重ねて圧着し、図5に示すような単位構造部材10aを製作する。次に、その単位構造部材10aの他の稜部に感圧型接着剤を塗布し、十分乾燥させて水分が蒸発した後に、次の単位構造部材10aを90°回転させて重ねて圧着して全熱交換素子を製作した。
A pressure sensitive adhesive is applied to the ridges of the interval holding member made of PET resin, and after sufficiently drying, the added water is evaporated, and then the
上記のようなPET樹脂製間隔保持部材を用いて全熱交換素子を製作することにより、エレメント製作中に仕切部材1に水分が吸収されても、水溶性吸湿剤が仕切部材1の外へ流失することはない。この全熱交換素子の性能を従来例と比較することにより、接着剤の水分のみにより仕切部材1から水溶性吸湿剤が流失することを確認することができる。
By manufacturing the total heat exchange element using the PET resin spacing member as described above, the water-soluble moisture absorbent flows out of the
実施の形態1、実施の形態2、従来例及び比較例の同一サイズの全熱交換素子を製作し、同一試験条件(環境条件、風量条件や測定条件等)下で測定した湿度交換効率の値を表1に示す。
Humidity exchange efficiency value measured under the same test conditions (environmental conditions, air flow conditions, measurement conditions, etc.) by manufacturing total heat exchange elements of the same size as those of
高湿度環境下と低湿度環境下における湿度交換効率の違いを測定するため、高湿度環境として、JIS B8628(全熱交換器)の交換効率測定条件(夏場条件)に準拠した条件を用い、また、低湿度環境として、ARI(米国空調冷凍協会)1060−RATING AIR−TO−AIR ENERGY RECOVERY VENTIRATION EQUIPMENTの交換効率測定条件(冷房条件)に準拠した条件を用いて測定した。低湿度域湿度交換効率/高湿度域湿度交換効率の割合を()内に併記した。 In order to measure the difference in humidity exchange efficiency between a high humidity environment and a low humidity environment, the conditions conforming to the exchange efficiency measurement conditions (summer conditions) of JIS B8628 (total heat exchanger) are used as the high humidity environment. As a low-humidity environment, measurement was performed using conditions based on the exchange efficiency measurement conditions (cooling conditions) of ARI (American Air Conditioning and Refrigeration Association) 1060-RATING AIR-TO-AIR ENERGY RECOVERY VENTIRATION EQUIIPMENT. The ratio of low humidity range humidity exchange efficiency / high humidity range humidity exchange efficiency is also shown in parentheses.
表1に示すように、従来例に対し、実施の形態1及び実施の形態2の全熱交換素子は、湿度交換効率の絶対値、高湿度環境下と低湿度環境下における交換効率の差異、のいずれも優れている。また、従来例と比較すると比較例は、高湿度環境下における湿度交換効率の絶対値はそれ程違いがないが、低湿度環境下における湿度交換効率が大きく向上している。これが吸湿剤の流失による効果の違いである。また、実施の形態1では、湿度交換効率の環境変化については比較例とほぼ同程度の値が得られていることから、仕切部材1からの水溶性吸湿剤の流失が防がれていることが解る。
As shown in Table 1, with respect to the conventional example, the total heat exchange element of the first embodiment and the second embodiment is the absolute value of the humidity exchange efficiency, the difference in the exchange efficiency between the high humidity environment and the low humidity environment, Both are excellent. In addition, compared with the conventional example, the comparative example shows that the absolute value of the humidity exchange efficiency under a high humidity environment is not so different, but the humidity exchange efficiency under a low humidity environment is greatly improved. This is the difference in effect due to the loss of the hygroscopic agent. Moreover, in
以上のように、本発明にかかる全熱交換素子は、建築物の換気、自動車や列車等の移動体の換気を行う熱交換換気装置に有用であり、特に、潜熱と顕熱を同時に交換する全熱交換を行なう全熱交換器に適している。 As described above, the total heat exchange element according to the present invention is useful for a heat exchange ventilator that ventilates a building and a moving body such as an automobile or a train, and in particular, simultaneously exchanges latent heat and sensible heat. Suitable for total heat exchanger that performs total heat exchange.
Claims (16)
前記第1、第2の層状空気流路を形成し、前記仕切部材間の間隔を保持する間隔保持部材と、
前記仕切部材と間隔保持部材とを接着する接着剤と、
を備える全熱交換素子において、
前記接着剤が、水溶性吸湿剤を含浸した水溶媒系接着剤であることを特徴とする全熱交換素子。A partition member for partitioning the laminated first and second laminar air flow paths to which a water-soluble hygroscopic agent is added;
An interval holding member that forms the first and second laminar air flow paths and holds an interval between the partition members;
An adhesive that bonds the partition member and the spacing member;
In a total heat exchange element comprising:
A total heat exchange element, wherein the adhesive is a water-solvent adhesive impregnated with a water-soluble hygroscopic agent.
前記第1、第2の層状空気流路を形成し、前記仕切部材間の間隔を保持する間隔保持部材と、
前記仕切部材と間隔保持部材とを接着する接着剤と、
を備える全熱交換素子において、
前記接着剤が、前記仕切部材に浸透させる水溶性吸湿剤を含む薬剤を含浸させた水溶媒系接着剤であることを特徴とする全熱交換素子。A partition member for partitioning the laminated first and second laminar air flow paths;
An interval holding member that forms the first and second laminar air flow paths and holds an interval between the partition members;
An adhesive that bonds the partition member and the spacing member;
In a total heat exchange element comprising:
The total heat exchange element, wherein the adhesive is a water-based adhesive impregnated with a chemical containing a water-soluble moisture absorbent that permeates the partition member.
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